車輪之于駕駛員，Sic MOSFET 之于工程師和設計師。當駕駛員掌握了車輛的車輪時，移動和導航地形變得容易。這適用于晶體管的處理，晶體管是工程師和設計師數字電子產品的組成部分。基于半導體的晶體管的發明取代了電子開關的真空管，使人類在技術上取得了一些最大的飛躍。

電子產品中最常見的晶體管類型是 MOSFET 晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管。這些晶體管利用半導體材料的特殊特性，允許小電流信號控制有時大得多的電流信號的切換。一種 MOSFET 用作電力電子電路中的開關，它經過專門優化，可承受高壓并以最小的能量損失通過負載電流。

一種新的化合物半導體材料，碳化硅 (SiC)，在制造這些功率開關 MOSFET 方面比硅提供了幾個優勢，但它非常難。SiC 具有十倍 (10x) 的擊穿電場強度和三倍 (3x) 的帶隙，并且能夠實現器件構造所需的廣泛的 p 型和 n 型控制。SiC 還具有三倍 (3x) 的熱導率，這意味著三倍 (3x) 硅的冷卻能力。

圖 1. 半導體材料比較：碳化硅與硅與氮化鎵。

碳化硅又稱碳化硅，是由硅和碳組成的化合物半導體。它作為一種極其稀有的礦物存在于自然界中，稱為莫桑石，但自 19 世紀以來已作為磨料大量生產。SiC 直到最近才開始大規模生產能夠高速運行的高溫、高壓半導體器件。

SiC MOSFET的日益普及

因此，由碳化硅構成的 MOSFET 比單獨使用硅具有顯著的進步。SiC MOSFET 具有更高的擊穿電壓、更好的冷卻和耐溫性，因此可以在物理上做得更小。IGBT（絕緣柵雙極晶體管）主要用于 600V 以上的開關電壓，但碳化硅材料使 MOSFET 可用于 1700V 和更高的電壓。SiC MOSFET 的開關損耗也明顯低于 IGBT，并且可以在更高的頻率下工作。

圖 2. SiC MOSFET 與 Si MOSFET 和 IGBT 的優勢。

由于這些和其他優點，SiC MOSFET 越來越多地用于工業設備的電源和高效功率調節器的逆變器/轉換器。

ROHM 應對驅動 Sic MOSFET 挑戰的解決方案

但 SiC MOSFET 也帶來了新的電路設計挑戰。最重要的是，它們需要大電流柵極驅動來快速提供所需的全部柵極電荷 (Qg)。只有在推薦的 18V 至 20V 柵源 (Vgs) 電壓驅動時，SiC MOSFET 才表現出低導通電阻，該電壓遠高于驅動硅 MOSFET 或 IGBT 所需的 10V 至 15V Vgs。

ROHM 針對驅動這些 SiC MOSFET 的挑戰提供了兩種互補的解決方案。首先是他們最新的 SiC MOSFET 器件中的新封裝創新。第二個是他們的 MOSFET 柵極驅動器設備，能夠驅動高達 20A 的電流。這些 ROHM 解決方案一起使工程師能夠實現 SiC MOSFET 器件必須提供的所有優勢。

　　審核編輯：湯梓紅